exploders.info - Портал по взрывчатым веществам и пиротехнике

2,4,6-Тринитроанизол

2,4,6-Тринитроанизол, тринол, нитролит, метилпикрат Желтое кристаллическое вещество почти нерастворимое в воде (при 15°С - 0.02 г /100 г воды, при 50°С - 0.137 г /100 г воды), растворимое в 96% спирте (2.31г на 100г при 15°С, 17.8г на 100г при 50°С), метаноле (5.24г на 100г при 15°С, 27.65г на 100г при 50°С), очень хорошо растворим в бензоле, толуоле, хлороформе, ацетоне и т.п. Гигроскопичен. Разлагается водой и щелочами при нагревании до ТНФ и пикратов соответственно. Неустойчив на свету. Чувствителен к огню (легко загорается). Со многими ВВ образует легкоплавкие эвтектики.Гигроскопичен, при хранении на влажном воздухе медленно превращается в ТНФ. В сухом виде не реагирует с металлами. Очень токсичен, на коже вызывает ожоги и язвы. Плотность 1.708 г/см3. Плотность литого 1.4 г/см3.

Восприимчивость к нагреванию и внешним воздействиям:
t пл. ок. 68°С, однако в плавленом виде недостаточно прочен и легко крошится. t кип. ок. 165°С с разл. t всп. ок. 285°С. Чувствительность к удару - 192см, (тротил - 160см, пикриновая кислота - 87см).

Энергетические характеристики:
Теплота образования -131ккал/кг, энтальпия образования -150.6 ккал/кг, теплота взрыва 3.66кДж/кг. Скорость детонации до 7640 м/с при 1.6 г/см3, Объем продуктов взрыва ок 740, по др. данным 675 л/кг. Фугасность 295-315 мл. Работоспособность в баллистической мортире 106-108% от тротила. Бризантность по Касту (обжатие медных столбиков). ТНА - 3.6мм, тротил - 3.6мм, тринитрофенол - 4.1мм, тетрил -4.2мм. Песочная проба - 43г песка (тротил -43г).

Применение:
Впервые был получен в 1849г (Cahours) прямым нитрованием анизола азотной кислотой.
Использовался во время 1 и 2 мировой войны немцами и японцами как литьевая основа в смесях с аммиачной селитрой, гексилом, тротилом, ТНФ и т.п., (редко - в чистом виде) для снаряжения мин, ручных гранат, авиабомб, торпед. Напр. смесь 50% ТНА, 35% NH4NO3, 15% гексоген использовалась немцами в боеголовках ракет, в чистом виде - в крупнокалиберных снарядах. Во время 2 мир. войны активно использовался в Японии. В настоящее время промышленного значения не имеет.

Получение:
Получают обработкой метиловым спиртом динитрохлорбензола в присутствии 30% р-ра NaOH при 60°С в течение 2- 4 часов в зависимости от метода внесения, и последующим нитрованием динитроанизола до тринитроанизола нитрующей смесью. В лабораторных условиях может быть получен действием на пикрилхлорид метилатом натрия в метиловом спирте в течение 1-2часов. Затем осадок фильтруют, к фильтрату добавляют воду и конц. соляную кислоту. Известен метод получения тринитроанизола прямым действием на анизол нитрующей смесью состава 37% HNO3 плотностью 1.52 г/см3 и 63% H2SO4 плотностью 1.84 г/см3 при -5-0°С, затем температуру осторожно поднимают до 65-70°С и выдерживают 20мин. Следует отметить что нитрование протекает очень энергично, описан даже взрыв смеси стоявшей на холоде. Динитроанизол использовался в качестве пластификатора некоторых бездымных порохов, в настоящее время с добавкой метил-p-нитроанилина находит применение как литьевая основа малочувствительных ВВ.

Получение из 2,4-динитрохлорбензола в 2 стадии:

В реактор загружают 800 кг метилового спирта. Десятью равными порциями добавляют 196 кг гидроксида натрия и 600 кг хлординитробензола. Добавляют попеременно гидроксид натрия и хлординитробензол, при этом удерживается температура 40-45°С. Добавление продолжается 7 часов. По наполнению аппарата повышают температуру до 50°С нагреванием "рубашки" реактора и выдерживают при этой температуре 30 минут. Затем охлаждают содержимое до 35°С (в течение 3 часов). Кристаллизовавшийся продукт отжимают на вакуумном фильтре. После отделения маточного раствора продукт четырежды промывают водой. Динитроанизол сушат и отправляют на нитрование. Выход динитроанизола достигает 550 кг или 95% от теории.

Нитрование динитроанизола в тринитроанизол:

Нитратор обычной конструкции - без змеевика, с рубашкой для нагрева или охлаждения. В него загружают 3200 кг смеси кислот следующего состава: HNO3 - 17%, H2SO4 - 77%, H2O - 6%. Смесь приготовляется обновлением отработанной кислоты.

В нитратор вручную вносят 550 кг динитроанизола. Температура медленно повышается до 50-55°С, и при ней добавляют динитроанизол. Затем содержимое нитратора нагревается до 60-68°С, и выдерживается при этой температуре 30 минут. Затем следует охлаждение до 35°С, которое продолжается 4 часа. Содержимое нитратора спускают на фильтр, и кислота отделяется от тринитроанизола. Отработанная кислота "оживляется" азотной кислотой (плотность 1,50 г/см3) и снова используется для нитрования. Продукт пятикратно промывают водой и сушат. Получают 615-620 кг тринитроанизола, т.е. 93% от теории.

Рафинирование тринитроанизола:

Сначала тринитроанизол очищают растворением в метиловом спирте. Продукт выделяют выливанием фильтрованного раствора в воду. По более простому способу тринитроанизол перемешивают с теплой водой, эта вода отстаивается и к расплавленному продукту при перемешивании приливается холодная вода. Таким способом получаются гранулы тринитроанизола, которые отделяют от воды на фильтре.

Литература:

  1. T. Urbanski - Chemistry and Technology of Explosives Vol 1 - Pergamon Press. Oxford. 1964- P. 545-547
  2. Encyclopedia of explosives and related items./ Basil T. Fedoroff & Oliver E. Sheffield. Vol 1 - Piccatiny Arsenal Dover, New Jersey, USA - 1960. A450-A453.
  3. Rudolf Meyer "Explosives", Fifth Edition. Wiley-VCH Verlag GmbH. (Electronic) 2002 p349
  4. Хмельницкий Л.И. Справочник по бризантным взрывчатым веществам Ч2 - М 1962 С 509.
  5. Энергетические конденсированные системы. Краткий энциклопедический словарь/ Под Ред. Б.П.Жукова. Изд 2-е исправл - М. Янус К. 2000 с. 537

Автор: ()

© Добрейшей души человеки, 2003-2017

При использовании материалов ресурса ссылка обязательна.